Муравьи — одни из самых бескорыстных животных в природе. Они соблюдают социальное дистанцирование, когда болеют, действуют на благо колонии и готовы умереть, чтобы защитить свою королеву от чужаков. Это стремление, обусловленное эволюцией, настолько сильно, что по крайней мере один вид муравьёв даже добровольно приносит себя в жертву, ещё не вылупившись из коконов.
🐜 Доказательства этого, опубликованные 2 декабря в журнале Nature Communications, подчёркивают особую форму муравьиного альтруизма.
Хотя отдельный муравей — сравнительно простое существо, всё усложняется, когда речь идёт о большом количестве насекомых. Колония муравьёв — один из лучших примеров суперорганизма — популяции, особи которой функционируют исключительно для обслуживания большей популяции. Некоторые колонии муравьёв насчитывают более 500 000 особей. В этом смысле колония действует как форма коллективного интеллекта, подобная различным клеткам в человеческом теле.
🔬 Исследователи из Института науки и технологий Австрии (ISTA) недавно стали свидетелями нового примера поведения суперорганизма муравьёв. После введения муравьям вида Lasius neglectus грибкового патогена Metarhizium brunneum команда наблюдала за насекомыми как индивидуально, так и в групповых сценариях.
Даже до вылупления из коконов инфицированные личинки рабочих муравьёв, подвергшиеся воздействию грибка, начали выделять модифицированный химический запах тела, который сообщал ближайшим взрослым муравьям об их необходимости убить заражённых особей. Более того, такая тонкая сигнализация происходила только тогда, когда взрослые рабочие муравьи находились близко к личинкам.
Когда молодые насекомые не подвергались воздействию патогена, они не выделяли такой же химический сигнал. Это говорит о том, что сигнал не является неизбежным побочным эффектом их системы иммунного ответа.
«Предупреждая колонию о своей смертельной инфекции, неизлечимо больные муравьи помогают колонии оставаться здоровой и производить дочерние колонии, которые косвенно передают гены сигнализатора следующему поколению», — заявила Эрика Доусон, специалист по поведению животных в ISTA и соавтор исследования.
Кроме того, этот тип химической сигнализации должен быть невероятно точным, чтобы не допустить гибели ни в чём не повинных муравьёв. После анализа химического состава запаха Доусон и её коллеги обнаружили, что запах адаптирован к конкретной чрезвычайной ситуации.
«Запах не может просто распространяться по камере гнезда, но должен быть напрямую связан с больной личинкой», — объяснил Томас Шмитт, соавтор исследования и химик-эколог из Университета Вюрцбурга в Германии. «Соответственно, сигнал состоит не из летучих соединений, а из нелетучих соединений на поверхности тела личинки».
Однако такой сигнал применим не к каждому виду муравьёв. Личинки королевы обладают более сильной иммунной защитой, чем их рабочие особи, что часто позволяет им ограничить распространение грибковой инфекции. Во время лабораторных наблюдений исследователи не зафиксировали случаев, когда будущие королевы издавали такие же предупреждающие сигналы.
«Эта точная координация между индивидуальным и колониальным уровнями — вот что делает такую альтруистическую передачу сигналов о болезнях настолько эффективной», — добавила эколог из ISTA и соавтор исследования Сильвия Кремер.